[实用新型]一种交直流混合型微电网系统

说明书

技术领域

本实用新型属于分布式发电与微电网技术领域，具体讲涉及一种交直流混合型微电网系统。 

背景技术

新世纪来，发展可再生能源已经成为国际社会应对能源危机、环境保护和自然灾害等问题的重要举措。分布式发电作为可再生能源利用的一种重要形式，在世界范围了得到了快速的发展。分布式发电的大规模接入对传统电力系统的运行和管理带来了新的问题，而微电网能够对分布式发电实现有效的整合及灵活、智能的控制，是解决分布式发电并网问题的一种重要的技术手段，近年来得到了普遍的关注。 

微电网是一种由分布式发电、储能和负荷共同组成的小型低压系统。微电网内部的电源以清洁能源为主，主要由电力电子设备实现电能的变换，并提供必需的控制。微电网相对于外部电网表现为单一的自治受控单元，可同时满足用户对电能质量和供电安全方面的需求。微电网一般具有“微型、清洁、自治、友好”的基本特征。微型主要体现在电压等级低，系统规模小，便于电能就地利用。清洁是指微电网内的分布式电源以风电、光伏等清洁能源为主，或者以能源的高效综合利用为目标的发电形式。自治是指微电网通过综合调节分布式发电、储能和负荷实现微电网内部电量的自平衡。微电网的友好特性主要体现在对大电网的支撑作用、为用户提供优质可靠的电力以及实现并离网的平滑切换上。 

微电网作为促进可再生能源的友好接入的一种技术手段，是智能电网的重要组成部分。近年来，我国能源行业对微电网的关注程度日趋增高，目前已有多个企业单位开展了微电网试点工程的建设，在商业街区、智能小区、办公楼、工厂厂房以及偏远农牧区均有规划试点，部分项目已经建成并投入运行。由于分布式电源、储能单元以及负荷的多样性，有必要提出一种微电网典型一次主接线图，以促进分布式发电与微电网技术的健康发展。 

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种交直流混合型微电网系统，该混合型微电网系统以交流微电网系统为主架构，将直流微电网系统通过直流微电网并网开关挂 接到交流微电网系统的交流母线上，直流微电网系统既可以嵌入到交流微电网系统混合运行，也可以离网独立运行。该混合型微电网系统有利于微电网的设计、控制、维护和扩容，微电网的供电可靠性和经济性都较高。 

为了实现上述目的，本实用新型采取如下方案： 

一种交直流混合型微电网系统，其特征在于：所述混合型微电网系统包括直流微电网系统和交流微电网系统；所述直流微电网系统通过直流微电网并网开关连接到所述交流微电网系统的400V交流母线上。 

所述交流微电网系统包括第一分布式发电单元、第一储能系统、有源滤波器、无功补偿器、第一用户负荷、环境监测装置和第一第二监控系统；所述第一分布式发电单元、第一储能系统、有源滤波器、无功补偿器和第一用户负荷均通过所述400V交流母线连接配电网，所述400V交流母线上设有并网开关。 

所述第一分布式发电单元、第一储能系统、有源滤波器、无功补偿器和第一用户负荷与所述400V交流母线连接的每条支路上均设有支路开关。 

所述第一分布式发电单元、第一储能系统、有源滤波器、环境监测装置、支路开关、并网开关和直流微电网并网开关均通过信号传输线连接所述第一第二监控系统。 

所述第一分布式发电单元包括内燃机、微型燃气轮机、第一光伏发电装置、光热发电装置、风力发电装置或生物质能发电装置。 

所述第一光伏发电装置包括光伏组件阵列、汇流箱和DC-AC逆变器，所述汇流箱和DC-AC逆变器分别连接所述第一第二监控系统。 

所述风力发电装置包括DC-AC逆变器、AC-DC整流器和风电机组，所述DC-AC逆变器和AC-DC整流器分别连接所述第一第二监控系统。 

储能单元主要有物理储能、化学储能和电磁储能（如超导电磁储能等）等。物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等，化学储能包括蓄电池、锂电池、燃料电池、液流电池、超级电容器等。从微电网的规模和特点等方面来看，适用于微电网的储能技术主要有电池储能、超级电容储能、飞轮储能等。 

所述第一储能系统包括储能装置和第一电网接入装置，储能装置主要实现能量的储存、释放或快速功率交换。第一电网接入装置实现储能装置与电网之间的能量双向传递与转换，实现电力调峰、能源优化、提高供电可靠性和电力系统稳定性等功能。具有离网运行功能的微电网系统，其主要储能单元应具有并网和离网双模式运行能力。所述储能装置包括电池和电池管理系统，所述第一电网接入装置为DC-AC逆变器，所述电池管理系统和DC-AC逆变器 连接并分别连接所述第一第二监控系统。